(57)【要約】塗装時における洗浄ノズルからの洗浄剤漏れを確実に防止し、それを原因とする塗装不具合の発生を防止できる回転霧化式塗装機を提供する。本発明の回転霧化式塗装機１は、回転霧化頭１４用の洗浄ノズル２６に洗浄剤及びエアを供給する洗浄流体供給経路２１、チェック弁３１等を備える。チェック弁３１は、非洗浄時に洗浄流体供給経路２１を閉塞すべくその途上にて洗浄ノズル２６直近の上流側に配置される。チェック弁３１は、弁体３２、弁座３３及び付勢手段３４を有する。付勢手段３４は、弁体３２を洗浄流体の正流に抗して弁座３３側に付勢する。付勢手段３４の付勢力は、洗浄時の洗浄流体の供給圧力よりも小さく設定される。洗浄流体供給経路２１におけるチェック弁３１の上流側領域の残圧を低減させる残圧低減機構Ｚ１が設けられている。選択図：図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装機本体と、前記塗装機本体の先端側かつ中心軸上に設けられた回転霧化頭と、前記回転霧化頭の背面に向けて洗浄流体としての洗浄剤及びエアを噴出して洗浄すべく、前記塗装機本体の先端側かつ前記中心軸から偏心した位置に配置された洗浄ノズルと、経路始端に洗浄剤供給経路及びエア供給経路が接続され、経路末端に位置する前記洗浄ノズルに前記洗浄剤及び前記エアを供給する洗浄流体供給経路と、非洗浄時に前記洗浄流体供給経路を閉塞すべく、前記洗浄流体供給経路の途上において前記洗浄ノズル直近の上流側に配置されたチェック弁とを備えた回転霧化式塗装機であって、
前記チェック弁は、弁体、弁座及び付勢手段を有し、前記付勢手段が前記弁体を前記洗浄流体の正流に抗して前記弁座側に付勢するように構成され、前記付勢手段の付勢力が洗浄時における前記洗浄流体の供給圧力よりも小さくなるようにあらかじめ設定されているとともに、
前記洗浄流体供給経路における前記チェック弁の上流側領域の残圧を低減させる残圧低減機構が設けられている
ことを特徴とする回転霧化式塗装機。
【請求項２】
前記残圧低減機構は、前記洗浄流体供給経路における前記チェック弁の上流側領域に接続されるとともに、前記チェック弁の上流側領域に残留した前記洗浄流体を前記洗浄流体供給経路から逃がして前記塗装機本体から離れた位置にて解放する逃がし経路を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転霧化式塗装機。
【請求項３】
前記残圧低減機構は、前記逃がし経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位に設けられた残圧低減バルブをさらに含んで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の回転霧化式塗装機。
【請求項４】
前記洗浄剤供給経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位には、洗浄剤供給バルブが設けられ、
前記エア供給経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位には、エア供給バルブが設けられ、
前記洗浄剤供給バルブ、前記エア供給バルブ及び前記残圧低減バルブが共通のマニホールドブロック上に設置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の回転霧化式塗装機。
【請求項５】
前記洗浄剤供給経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位には、洗浄剤供給バルブが設けられ、
前記洗浄流体供給経路において前記洗浄剤供給バルブの上流側部位には、エア供給バルブが設けられるとともに、そのエア供給バルブには前記エア供給経路と前記逃がし経路とが接続され、
前記洗浄剤供給バルブ及び前記エア供給バルブが、前記残圧低減バルブとしても機能する
ことを特徴とする請求項３に記載の回転霧化式塗装機。
【請求項６】
前記逃がし経路内の前記洗浄剤が、前記エア供給経路からの前記エアを用いて圧送されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の回転霧化式塗装機。
【請求項７】
バルブ類を駆動制御する制御装置を備えるとともに、
前記制御装置は、洗浄期間終了直前から塗装期間開始時までの期間中に、所定時間だけ前記残圧低減バルブを開状態にする残圧低減制御を行う
ことを特徴とする請求項４または５に記載の回転霧化式塗装機。
【請求項８】
バルブ類を駆動制御する制御装置を備えるとともに、
前記制御装置は、塗装期間を除く期間中に、前記洗浄剤供給バルブを閉状態に維持しつつ、所定時間だけ前記エア供給バルブを開状態にしかつ前記残圧低減バルブを開状態にする経路内洗浄剤排出制御を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の回転霧化式塗装機。
【請求項９】
前記塗装機本体は、ロボットアームの先端に支持されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の回転霧化式塗装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装機本体の先端側に回転霧化頭が設けられた回転霧化式塗装機に係り、特には洗浄ノズルから洗浄剤及びエアを噴出して回転霧化頭の背面を洗浄する機能を有する回転霧化式塗装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボディや自動車部品の塗装においては、厳しい塗装品質が要求されるため、均一で高品質の塗装を行うことができる回転霧化式塗装機が用いられている。この塗装機は、回転霧化頭を備え、回転霧化頭を回転させることで生じる遠心力によって塗料を霧化して噴霧する。【０００３】
ところで、自動車ボディの塗装ラインでは、塗装色の異なる自動車ボディが混在して搬送されてくる。それゆえ、自動車ボディに応じて色替塗装することができるように回転霧化式塗装機が構成されている。そして、その塗装機において、前色塗料から次色塗料に色替えをする際、洗浄剤を用いて塗装機内の塗料供給経路中に残存した塗料を洗浄することで色混じりを防止している。その場合、塗料が供給される回転霧化頭の正面側のみならず背面側についても塗料が付着することから、背面側についても洗浄することが要求されている。【０００４】
このような事情のもと、回転霧化頭の背面側を洗浄するための構造が従来いくつか提案されている（例えば特許文献１，２）。例えば特許文献１には、塗装機本体の先端側かつ中心軸から偏心した位置に設けられた洗浄ノズルと、その洗浄ノズルに洗浄溶剤を供給する洗浄溶剤供給装置とを備えた塗装機が開示されている。この塗装機において洗浄ノズルは、塗装機本体の先端側かつ中心軸から偏心した位置に配置されている。洗浄時には洗浄溶剤供給装置から洗浄ノズルに洗浄剤が供給されるとともに、回転霧化頭の背面側に向けて洗浄溶剤が噴射されるようになっている。また、特許文献２には、さらに回転霧化頭の背面側を洗浄剤により洗浄している最中に、所定圧力のシェーピングエアを噴出するようにした塗装機が開示されている。【０００５】
ところで、このような洗浄構造を有する塗装機では、例えば、洗浄剤やエアは洗浄流体供給経路を介して洗浄ノズルに圧送されるが、その途上において洗浄ノズル直近の上流側には経路閉塞用のバルブが設けられることがある。このようなバルブは、非洗浄時に洗浄流体供給経路を閉塞することで、経路内に残留した洗浄剤が塗装時に漏れ出さないように食い止める役割を果たしている。ただし、塗装機本体の先端側かつ中心軸から偏心した位置には、通常、このようなバルブを配置するための十分なスペースが存在しない。よって、小型で簡易な構造のバルブを用いる必要がある。具体的には、弁体、弁座及び付勢手段を有したチェック弁（逆止弁）を使用し、洗浄流体の正流に抗して弁体を弁座側に付勢するような態様で設置することが好適であると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−４８４５８号公報
【特許文献２】特許３３４６１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなチェック弁によって洗浄流体供給経路を閉塞した場合、洗浄流体供給経路内においてチェック弁よりも上流側の領域には、いくぶん加圧された状態で洗浄剤やエアが残留してしまう。しかも、上記のような態様で当該チェック弁を設置したときには、洗浄時に洗浄流体をスムーズに流すために付勢手段の付勢力をあまり大きく設定することができない。よって、構造上、洗浄流体供給経路を高いシール性をもってシールすることが難しい。ゆえに、洗浄流体供給経路内の残圧が高いと、例えば振動等によってチェック弁のシール性が低下したときに、チェック弁の上流側領域における洗浄剤やエアが下流側に開放されてしまう。すると、その影響により、経路内に残留した洗浄剤が洗浄ノズルから漏れ出してしまう。その結果、洗浄剤が被塗物表面に落下するリスクが高くなり、塗装不具合が発生しやすくなるという問題があった。【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗装時における洗浄ノズルからの洗浄剤漏れを確実に防止することができ、それを原因とする塗装不具合の発生を防止することができる回転霧化式塗装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、塗装機本体と、前記塗装機本体の先端側かつ中心軸上に設けられた回転霧化頭と、前記回転霧化頭の背面に向けて洗浄流体としての洗浄剤及びエアを噴出して洗浄すべく、前記塗装機本体の先端側かつ前記中心軸から偏心した位置に配置された洗浄ノズルと、経路始端に洗浄剤供給経路及びエア供給経路が接続され、経路末端に位置する前記洗浄ノズルに前記洗浄剤及び前記エアを供給する洗浄流体供給経路と、非洗浄時に前記洗浄流体供給経路を閉塞すべく、前記洗浄流体供給経路の途上において前記洗浄ノズル直近の上流側に配置されたチェック弁とを備えた回転霧化式塗装機であって、前記チェック弁は、弁体、弁座及び付勢手段を有し、前記付勢手段が前記弁体を前記洗浄流体の正流に抗して前記弁座側に付勢するように構成され、前記付勢手段の付勢力が洗浄時における前記洗浄流体の供給圧力よりも小さくなるようにあらかじめ設定されているとともに、前記洗浄流体供給経路における前記チェック弁の上流側領域の残圧を低減させる残圧低減機構が設けられていることを特徴とする回転霧化式塗装機をその要旨とする。【００１０】
従って、手段１に記載の発明によると、残圧低減機構によって洗浄流体供給経路におけるチェック弁の上流側領域の残圧が低減される結果、上流側領域の圧力よりも付勢手段の付勢力のほうが相対的に大きくなる。よって、シール性の低いチェック弁を用いたとしても、洗浄流体供給経路が確実にシールされる。このため、塗装時における洗浄ノズルからの洗浄剤漏れが確実に防止され、それを原因とする塗装不具合の発生が防止される。【００１１】
手段２に記載の発明は、手段１において、前記残圧低減機構は、前記洗浄流体供給経路における前記チェック弁の上流側領域に接続されるとともに、前記チェック弁の上流側領域に残留した前記洗浄流体を前記洗浄流体供給経路から逃がして前記塗装機本体から離れた位置にて解放する逃がし経路を含んで構成されていることをその要旨とする。【００１２】
従って、手段２に記載の発明によると、チェック弁の上流側領域に残留した洗浄流体が逃がし経路を経由して逃がされる結果、塗装機本体から離れた位置にて残圧が解放される。ゆえに、上流側領域における残圧を確実に解放することができる。また、残留した洗浄流体が被塗物から離れた位置に逃がされるので、洗浄剤が被塗物に付着するリスクを最小限にすることができる。【００１３】
手段３に記載の発明は、手段２において、前記残圧低減機構は、前記逃がし経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位に設けられた残圧低減バルブをさらに含んで構成されていることをその要旨とする。【００１４】
従って、手段３に記載の発明によると、残圧低減バルブが閉状態のときには、逃がし経路と洗浄流体供給経路とが遮断される。一方、残圧低減バルブが開状態のときには、逃がし経路と洗浄流体供給経路とが連通され、チェック弁の上流側領域に残留した洗浄流体がその逃がし経路を経由して逃がされる。よって、バルブ制御により、残圧の解放を適時に行うことができる。【００１５】
手段４に記載の発明は、手段３において、前記洗浄剤供給経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位には、洗浄剤供給バルブが設けられ、前記エア供給経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位には、エア供給バルブが設けられ、前記洗浄剤供給バルブ、前記エア供給バルブ及び前記残圧低減バルブが共通のマニホールドブロック上に設置されていることをその要旨とする。【００１６】
従って、手段４に記載の発明によると、洗浄剤供給バルブが開状態のときには、洗浄剤供給経路と洗浄流体供給経路が連通され、洗浄流体供給経路内に洗浄剤が供給される。その結果、洗浄ノズルから洗浄剤が噴出し、回転霧化頭の背面側が洗浄される。一方、エア供給バルブが開状態のときには、エア供給経路と洗浄流体供給経路とが連通され、洗浄流体供給経路内にエアが供給される。その結果、洗浄流体供給経路内に残っている洗浄剤が吹き飛ばされ、洗浄ノズルからエアとともに噴出される。また、洗浄剤供給バルブ、エア供給バルブ及び残圧低減バルブが共通のマニホールドブロック上に設置されているので、これらバルブを相互につなぐ配管を省略することができる。ゆえに、装置をコンパクトに構成することができる。【００１７】
手段５に記載の発明は、手段３において、前記洗浄剤供給経路と前記洗浄流体供給経路との接続部位には、洗浄剤供給バルブが設けられ、前記洗浄流体供給経路において前記洗浄剤供給バルブの上流側部位には、エア供給バルブが設けられるとともに、そのエア供給バルブには前記エア供給経路と前記逃がし経路とが接続され、前記洗浄剤供給バルブ及び前記エア供給バルブが、前記残圧低減バルブとしても機能することをその要旨とする。【００１８】
従って、手段５に記載の発明によると、洗浄剤供給バルブ及びエア供給バルブとは別に残圧低減バルブを設ける必要がないため、装置をコンパクトに構成することができる。【００１９】
手段６に記載の発明は、手段２乃至５のいずれか１項において、前記逃がし経路内の前記洗浄剤が、前記エア供給経路からの前記エアを用いて圧送されることをその要旨とする。【００２０】
逃がし経路内に洗浄剤が溜まってくると、洗浄剤を逃がす際の通過抵抗が増大し、また、溜まった洗浄剤が洗浄流体供給経路側に逆流する可能性があり、残圧を解放する効率が低下する可能性がある。その点、手段６に記載の発明によると、逃がし経路内の洗浄剤がエア供給経路からのエアを用いて圧送され、排出されることから、逃がし経路内に洗浄剤が溜まりにくい。このため、洗浄剤の通過抵抗の増大を未然に防ぐことができるとともに、溜まった洗浄剤の逆流を防止することができる。よって、長期にわたり残圧を確実に解放することができる。【００２１】
手段７に記載の発明は、手段４または５において、バルブ類を駆動制御する制御装置を備えるとともに、前記制御装置は、洗浄期間終了直前から塗装期間開始時までの期間中に、所定時間だけ前記残圧低減バルブを開状態にする残圧低減制御を行うことをその要旨とする。【００２２】
従って、手段７に記載の発明によると、制御手段の残圧低減制御により、洗浄期間終了時から塗装期間開始時までの期間中に、所定時間だけ残圧低減バルブが開状態となる。よって、そのタイミングで残圧が低減される。【００２３】
手段８に記載の発明は、手段４または５において、バルブ類を駆動制御する制御装置を備えるとともに、前記制御装置は、塗装期間を除く期間中に、前記洗浄剤供給バルブを閉状態に維持しつつ、所定時間だけ前記エア供給バルブを開状態にしかつ前記残圧低減バルブを開状態にする経路内洗浄剤排出制御を行うことをその要旨とする。【００２４】
従って、手段８に記載の発明によると、制御手段の経路内洗浄剤排出制御により、塗装期間を除く期間中に、浄剤供給バルブを閉状態に維持しつつ、所定時間だけエア供給バルブが開状態となりかつ残圧低減バルブが開状態となる。すると、そのタイミングでエア供給バルブから残圧低減バルブにエアが供給される結果、逃がし経路内の洗浄剤がエアを用いて圧送され、排出される。【００２５】
手段９に記載の発明は、手段１乃至８のいずれか１項において、前記塗装機本体は、ロボットアームの先端に支持されていることをその要旨とする。【００２６】
塗装機本体をロボットアームに支持して使用する場合、アームの動きに伴って発生する振動が塗装機本体に加わりやすいため、通常であればチェック弁のシール性が低下しやすく、残留した洗浄剤が洗浄ノズルから漏れ出すリスクが高くなる。その点、残圧低減機構を備えた手段９に記載の発明によると、塗装機本体をロボットアームに支持して使用したときでも洗浄ノズルからの洗浄剤漏れが確実に防止され、それを原因とする塗装不具合の発生が防止される。
【発明の効果】
【００２７】
以上詳述したように、請求項１〜９に記載の発明によると、塗装時における洗浄ノズルからの洗浄剤漏れを確実に防止することができ、それを原因とする塗装不具合の発生を防止することができる回転霧化式塗装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を具体化した第１の実施形態の回転霧化式塗装機を示す概略図。
【図２】第１の実施形態の回転霧化式塗装機の塗装機本体を示す要部拡大断面図。
【図３】第１の実施形態の回転霧化式塗装機における残圧低減機構を構成するバルブ類を説明するための概略図。
【図４】残圧低減制御を行うタイミングを説明するための図。
【図５】残圧低減制御を行うタイミングを説明するための図。
【図６】残圧低減制御及び経路内洗浄剤排出制御を行うタイミングを説明するための図。
【図７】残圧低減制御及び経路内洗浄剤排出制御を行うタイミングを説明するための図。
【図８】残圧低減制御及び経路内洗浄剤排出制御を行うタイミングを説明するための図。
【図９】第２の実施形態の回転霧化式塗装機における残圧低減機構を構成するバルブ類を説明するための概略図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
［第１の実施形態］
以下、本発明を回転霧化式塗装機に具体化した一実施の形態を図１〜図８に基づき詳細に説明する。【００３０】
図１に示されるように、本実施形態の回転霧化式塗装機１は、例えば自動車ボディの塗装を行うための静電塗装機であり、ロボットアーム２の先端に塗装機本体１１を支持させた構成となっている。この回転霧化式塗装機１では、制御装置３がロボットアーム２を駆動制御することにより、塗装機本体１１の先端側から噴霧される塗料の吹き付け方向や位置が変更される。【００３１】
図１、図２に示されるように、回転霧化式塗装機１は、筒状の塗装機本体１１と、塗装機本体１１内に設けられたエアモータ１２により回転される中空の筒部１３と、筒部１３の先端に設けられた回転霧化頭１４（ベルカップ）と、筒部１３内においてその軸線方向に延設される金属製のフィードチューブ１５とを備える。筒部１３は、円筒形状に形成されており、筒部１３内において、その内面に接触しないようにフィードチューブ１５が配置されている。また、回転霧化頭１４は、カップ状をなす部材であって、塗装機本体１１の先端側かつ中心軸１６上に設けられている。【００３２】
フィードチューブ１５には、回転霧化頭１４の正面側１８に塗料及び洗浄剤を選択的に供給する共通の供給経路が形成されている。このフィードチューブ１５の基端側には、塗料供給装置１７が接続されている。塗料供給装置１７は、塗装機本体１１においてエアモータ１２の後側に収納されている。塗料供給装置１７は、制御装置３の制御信号に基づいて、所定量の塗料や洗浄剤をフィードチューブ１５の供給経路に吐出するよう構成されている。具体的には、塗料供給装置１７は、供給する塗料を異なる色の塗料に切り換えたり塗料から洗浄剤に切り換えたりするバルブや配管等を備えている。また、塗料供給装置１７は、塗料や洗浄剤の吐出量を調整するためのポンプ等を備える。さらに、塗装機本体１１には、回転霧化頭１４に印加するための高電圧（例えば、−９０ｋＶ）を発生する電圧印加手段としての高電圧発生器（図示略）が設けられている。この高電圧発生器によって回転霧化頭１４に高電圧が印加され、回転霧化頭１４で霧化された塗料粒子が帯電された状態で噴霧されるようになっている。【００３３】
次に、本実施形態における回転霧化頭背面１８側の洗浄構造及び残圧低減機構Ｚ１について説明する。【００３４】
図１等に示されるように、この回転霧化式塗装機１は、基本的に洗浄流体供給経路２１、洗浄剤供給経路２２及びエア供給経路２３を備えている。洗浄流体供給経路２１は、ロボットアーム２の前腕部側面のあたりから先端部にある塗装機本体１１の内部にまで延設されている。一方、洗浄剤供給経路２２は、洗浄流体供給経路２１に対してシンナー等の洗浄剤を供給するための経路であって、ロボットアーム２の基端側から前腕部側面のあたりまで延設されている。エア供給経路２３は、洗浄流体供給経路２１に対して加圧されたエアを供給するための経路であって、同様にロボットアーム２の基端側から前腕部側面のあたりまで延設されている。なお、前腕部側面の位置において、洗浄流体供給経路２１の経路始端Ｅ２に洗浄剤供給経路２２及びエア供給経路２３が流路的に接続されている。【００３５】
図１、図２に示されるように、塗装機本体１１の先端側かつ中心軸１６から偏心した位置には、回転霧化頭１４の背面１８にその先端を向けた状態で洗浄ノズル２６が配置されている。洗浄ノズル２６は、洗浄流体供給経路２１の経路末端Ｅ１に位置しており、回転霧化頭１４の背面１８に向けて洗浄流体としての洗浄剤及びエアを噴出して洗浄する。洗浄流体供給経路２１の途上において洗浄ノズル２６直近の上流側には、小型のチェック弁３１が設けられている。【００３６】
図２に示されるように、本実施形態のチェック弁３１は、弁体３２、弁座３３及び付勢手段３４を備えている。弁体３２としてのボールは、チェック弁３１を構成するハウジングの内部空間にて上下動可能な状態で収容されている。弁座３３は略円錐形状であって、ハウジングの上部側内壁面に形成されている。付勢手段３４としてのコイルばねは、ハウジングの内部空間において弁体３２の下側に収容されており、弁体３２を洗浄流体の正流に抗して弁座３３側に付勢するように構成されている。なお、付勢手段３４の付勢力は、洗浄時における洗浄流体の供給圧力よりも小さくなるようにあらかじめ設定されている。このため、洗浄流体を供給する必要のない非洗浄時には、洗浄流体供給経路２１が閉塞されるようになっている。一方、洗浄流体を供給する必要のある洗浄時には、洗浄流体供給経路２１が開放され、洗浄流体である洗浄液やエアが洗浄ノズル２６から噴出するようになっている。【００３７】
次に本実施形態の残圧低減機構Ｚ１について説明する。図３等に示されるように、この残圧低減機構Ｚ１は、洗浄剤供給バルブ５１、エア供給バルブ６１、残圧低減バルブ７１、マニホールドブロック８１、逃がし経路２４等を含んで構成されている。洗浄剤供給バルブ５１、エア供給バルブ６１及び残圧低減バルブ７１は、ロボットアーム２の前腕部側面に設けた共通のマニホールドブロック８１上に設置されている。【００３８】
本実施形態の洗浄剤供給バルブ５１は、いわゆるノーマルクローズ型の二方弁であって、パイロットエアＰＡ１で駆動されるようになっている。洗浄剤供給バルブ５１を構成すハウジング５２内には、弁体収容室５３及びピストン収容室５４が連通空間を介して互いに連通した状態で形成されている。弁体収容室５３内にはピストン５５が上下動可能に収容されており、このピストン５５によって弁体収容室５３が２つの領域に区画されている。図３における上側の区画領域は、コイルばね５７を収容するとともに、大気圧領域と連通している。一方、図３における下側の区画領域は、ハウジング５２の側面に設けられたパイロットポート４１Ｃと連通している。ピストン５５の中心部にはロッド５６が挿通固定されている。ロッド５６は、上記連通空間を通り抜けて弁体収容室５３まで到っており、その下端部には弁体５８が一体形成されている。なお、連通空間の上部側にはＯリング状のシール部材６２が設けられ、連通空間の下部側にはロッドシール６０が設けられている。シール部材６２は、パイロットエアＰＡ１がピストン収容室５４側から連通空間を介して弁体収容室５３側に漏れるのを防止している。ロッドシール６０は、弁体収容室５３側に導入される洗浄剤やエアが連通空間を介してピストン収容室５４側に漏れるのを防止している。弁体収容室５３は、ハウジング５２の側面に設けた第１ポート４１Ａと、ハウジング５２の底面に設けた第２ポート４１Ｂとに対してそれぞれ連通している。弁体収容室５３の下側面にはリング状の弁座５９が設けられており、この弁座５９に対して弁体５８の下端部が接離するようになっている。【００３９】
そして、このように構成された洗浄剤供給バルブ５１において、パイロットポート４１ＣにパイロットエアＰＡ１が導入されないときには、コイルばね５７の付勢力により、ピストン５５、ロッド５６及び弁体５８が下方に移動する。その結果、弁体５８が弁座５９に当接し、第１ポート４１Ａと第２ポート４１Ｂとの間が遮断されたクローズ状態となる。これに対し、パイロットポート４１ＣにパイロットエアＰＡ１が導入されたときには、コイルばね５７の付勢力に抗してパイロットエアが作用することで、ピストン５５、ロッド５６及び弁体５８が上方に移動する。その結果、弁体５８が弁座５９から離間し、第１ポート４１Ａと第2ポート４１Ｂとの間が連通されたオープン状態となる。【００４０】
本実施形態のエア供給バルブ６１は、２つのポート４２Ａ、４２Ｂと１つのパイロットポート４２Ｃとを備えるノーマルクローズ型の二方弁であって、パイロットエアＰＡ２で駆動されるようになっている。また、本実施形態の残圧低減バルブ７１は、２つのポート４３Ａ、４３Ｂと１つのパイロットポート４３Ｃとを備えるノーマルクローズ型の二方弁であって、パイロットエアＰＡ３で駆動されるようになっている。なお、エア供給バルブ６１及び残圧低減バルブ７１は、洗浄剤供給バルブ５１と基本的に同じ構造を有するものであるため、これらに共通の部材番号を付す代わりに詳細な説明を割愛する。【００４１】
マニホールドブロック８１の端面には、洗浄流体供給経路２１が接続されるポート８３が設けられている。マニホールドブロック８１の内部には、ポート８３と連通するとともに３方向に分岐した流路８２が接続されている。このマニホールドブロック８１上には、洗浄剤供給バルブ５１、エア供給バルブ６１及び残圧低減バルブ７１の底部側がそれぞれ固定されている。そして、洗浄剤供給バルブ５１底部の第２ポート４１Ｂ、エア供給バルブ６１底部の第２ポート４２Ｂ及び残圧低減バルブ７１底部の第２ポート４３Ｂが、上記の分岐した流路８２に各々接続されている。【００４２】
この残圧低減機構Ｚ１の場合、洗浄剤供給バルブ５１の第１ポート４１Ａには逆止弁ＣＫ１を介して洗浄剤供給経路２２が接続され、エア供給バルブ６１の第１ポート４２Ａには逆止弁ＣＫ１を介してエア供給経路２３が接続されている。また、残圧低減バルブ７１の８１の第１ポート４３Ａには、逃がし経路２４が直接的に接続されている。【００４３】
次に、このように構成された残圧低減機構Ｚ１の動作について説明する。【００４４】
図４は、残圧低減制御を行うタイミングを説明するためテーブルを示した図である。このテーブルにおいてＰ１は第１回目の塗装期間を示し、Ｐ２は洗浄期間を示し、Ｐ３は第２回目の塗装期間を示している。テーブル中、白抜き部分はバルブが閉状態であることを表し、黒塗り部分はバルブが開状態であることを表している。第１回目の塗装期間Ｐ１においては、洗浄剤供給バルブ５１、エア供給バルブ６１及び残圧低減バルブ７１は、いずれも閉状態に維持されている。従って、このときには洗浄剤供給経路２２から洗浄剤が供給されず、エア供給経路２３からエアが供給されてこない。また、逃がし経路２４も連通していない。【００４５】
第１回目の塗装期間Ｐ１が終了すると、パイロットエアの給排を制御する図示しない電磁弁に制御装置３が信号を出力し、まず洗浄剤供給バルブ５１のパイロットポート４１ＣにパイロットエアＰＡ１を作用させる。すると、洗浄剤供給バルブ５１が閉状態から開状態に切り替わり、洗浄剤供給経路２２から洗浄剤供給バルブ５１及びマニホールドブロック８１を経て、洗浄流体供給経路２１に洗浄剤が供給されてくる。その結果、洗浄剤が洗浄ノズル２６から噴出され、回転霧化頭１４の背面１８側の洗浄が開始される。【００４６】
所定時間の経過後、制御装置３は、洗浄剤供給バルブ５１のパイロットポート４１ＣへのパイロットエアＰＡ１の供給を止め、エア供給バルブ６１のパイロットポート４２ＣにパイロットエアＰＡ２を作用させる制御を行う。すると、洗浄剤供給バルブ５１が開状態から閉状態に切り替わり、洗浄剤供給経路２２からの洗浄剤の供給がストップする。その代わりに、エア供給バルブ６１が閉状態から開状態に切り替わり、エア供給経路２３からエア供給バルブ６１及びマニホールドブロック８１を経て洗浄流体供給経路２１にエアが供給されてくる。その結果、洗浄剤とエアとが混ざった状態の洗浄流体が洗浄ノズル２６から排出され、回転霧化頭１４の背面１８側が洗浄されるとともに、徐々に洗浄流体供給経路２１内の洗浄剤がエアに置換される。【００４７】
所定時間の経過後、制御装置３は、エア供給バルブ６１のパイロットポート４２ＣへのパイロットエアＰＡ２の供給を止め、残圧低減バルブ７１のパイロットポート４３ＣにパイロットエアＰＡ３を作用させる制御を行う。すると、エア供給バルブ６１が開状態から閉状態に切り替わり、エア供給経路２３からのエアの供給がストップする。その代わりに、残圧低減バルブ７１が閉状態から開状態に切り替わる。その結果、洗浄流体供給経路２１においてチェック弁３１の上流側領域と残圧低減経路２４とが、残圧低減バルブ７１及びマニホールドブロック８１を介して連通した状態となる。このため、当該上流側領域に残っていた圧力が残圧低減経路２４を経て解放される。【００４８】
この後、再び制御装置３は、残圧低減バルブ７１のパイロットポート４３ＣへのパイロットエアＰＡ３の供給を止める制御を行う。すると、残圧低減バルブ７１が開状態から閉状態に切り替わり、洗浄期間Ｐ２が終了する。そして、このような洗浄期間Ｐ２の経過後に、第２回目の塗装期間Ｐ３が開始するようになっている。【００４９】
図５のテーブルは図４のテーブルとは若干異なっており、このようなタイミングでバルブ駆動制御を行ってもよい。具体的には、第１回目の塗装期間Ｐ１の終了後、制御装置３は、まず洗浄剤供給バルブ５１が閉状態から開状態に切り替える制御を行う。すると、洗浄剤供給経路２２から洗浄流体供給経路２１に洗浄剤が供給されてくる結果、洗浄剤が洗浄ノズル２６から噴出され、回転霧化頭１４の背面１８側が洗浄される。所定時間の経過後、制御装置３は、洗浄剤供給バルブ５１を開状態から閉状態に切り替える代わりに、エア供給バルブ６１を閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより洗浄剤の供給がストップするとともに、洗浄流体供給経路２１にエアが供給されてくる。その結果、洗浄剤とエアとが混ざった状態の洗浄流体が洗浄ノズル２６から排出され、回転霧化頭１４の背面１８側が洗浄されるとともに、徐々に洗浄流体供給経路２１内の洗浄剤がエアに置換される。この後、制御装置３は、エア供給バルブ６１を開状態から閉状態に切り替える制御を行う。これによりエアの供給がストップし、洗浄期間Ｐ２が終了する。そして、このような洗浄期間Ｐ２の経過後に、第２回目の塗装期間Ｐ３が開始する。第２回目の塗装期間Ｐ２が開始してから所定期間経過後、制御装置３は、残圧低減バルブ７１を閉状態から開状態に切り替える。その結果、洗浄流体供給経路２１においてチェック弁３１の上流側領域と残圧低減経路２４とが連通し、そこに残っていた圧力が残圧低減経路２４を経て解放される。つまり、残圧低減制御は、図４のときのように洗浄期間Ｐ２の終了直前に（即ち塗装期間Ｐ３の開始時までに）行ってもよいほか、図５のときのように洗浄期間Ｐ２が終了して塗装期間Ｐ３に入った後に行ってもよい。【００５０】
また、図６に示すテーブルのようなタイミングでバルブ駆動制御を行うことにより、残圧低減動作及び経路内洗浄剤排出動作を実現してもよい。具体的には、第１回目の塗装期間Ｐ１の終了後、制御装置３はまず洗浄剤供給バルブ５１が閉状態から開状態に切り替える制御を行うことで、洗浄期間を開始する。すると、洗浄剤供給経路２２から洗浄流体供給経路２１に洗浄剤が供給されてくる結果、洗浄剤が洗浄ノズル２６から噴出され、回転霧化頭１４の背面１８側の洗浄が開始される。所定時間の経過後、制御装置３は、洗浄剤供給バルブ５１を開状態から閉状態に切り替える一方、エア供給バルブ６１を閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより洗浄剤の供給がストップするとともに、洗浄流体供給経路２１にエアが供給されてくる。その結果、洗浄剤とエアとが混ざった状態の洗浄流体が洗浄ノズル２６から排出され、回転霧化頭１４の背面１８側が洗浄されるとともに、徐々に洗浄流体供給経路２１内の洗浄剤がエアに置換される。この後、制御装置３は、エア供給バルブ６１を開状態に維持したまま、残圧低減バルブ７１を閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより、洗浄流体供給経路２１へのエアの供給を維持しつつ、同時に残圧低減を行う。その結果、洗浄流体供給経路２１においてチェック弁３１の上流側領域と残圧低減経路２４とが連通し、そこに残っていた圧力が残圧低減経路２４を経て解放される。この後、制御装置３はエア供給バルブ６１を開状態から閉状態に切り替える一方で、残圧低減バルブ７１を開状態に維持する制御を行う。これにより、洗浄流体供給経路２１へのエアの供給をストップする代わりにそのエアを残圧低減経路２４に導入する。その結果、残圧低減経路２４に残っていた洗浄剤がエアにより吹き飛ばされ、残圧低減経路２４内から洗浄剤が排出されて、洗浄期間Ｐ２が終了する。そして、このような洗浄期間Ｐ２の経過後に、第２回目の塗装期間Ｐ３が開始する。【００５１】
あるいは、図７に示すテーブルのようなタイミングでバルブ駆動制御を行うことにより、残圧低減動作及び経路内洗浄剤排出動作を実現してもよい。具体的には、第１回目の塗装期間Ｐ１の終了後、制御装置３はまず洗浄剤供給バルブ５１を閉状態から開状態に切り替える制御を行うことで、洗浄期間Ｐ２を開始する。すると、洗浄剤供給経路２２から洗浄流体供給経路２１に洗浄剤が供給されてくる結果、洗浄剤が洗浄ノズル２６から噴出され、回転霧化頭１４の背面１８側の洗浄が開始される。所定時間の経過後、制御装置３は、洗浄剤供給バルブ５１を開状態から閉状態に切り替える代わりに、エア供給バルブ６１及び残圧低減バルブ７１を閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより洗浄剤の供給がストップするとともに、洗浄流体供給経路２１にエアが供給されてくる。その結果、洗浄剤とエアとが混ざった状態の洗浄流体が洗浄ノズル２６から排出され、回転霧化頭１４の背面１８側が洗浄されるとともに、徐々に洗浄流体供給経路２１内の洗浄剤がエアに置換される。そして、これと同時に、残圧低減経路２４内にもエアが導入され、そこに残っていた洗浄剤がエアにより吹き飛ばされ、残圧低減経路２４内から洗浄剤が排出される。この後、制御装置３はエア供給バルブ６１を開状態に維持したまま、残圧低減バルブ７１を開状態から閉状態に切り替える制御を行う。これにより、洗浄流体供給経路２１へのエアの供給を維持しつつ、上記の経路内洗浄剤排出動作をストップする。このとき、洗浄流体供給経路２１にエアが供給されてくる結果、主としてエアが洗浄ノズル２６から排出される。この後、制御装置３はエア供給バルブ６１を開状態から閉状態に切り替えるとともに、残圧低減バルブ７１を閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより、洗浄流体供給経路２１においてチェック弁３１の上流側領域と残圧低減経路２４とが連通し、そこに残っていた圧力が残圧低減経路２４を経て解放され、残圧が低減される。この後、制御装置３は残圧低減バルブ７１を開状態から閉状態に切り替える制御を行い、残圧低減動作をストップさせて、洗浄期間Ｐ２を終了する。そして、このような洗浄期間Ｐ２の経過後に、第２回目の塗装期間Ｐ３が開始される。【００５２】
あるいは、図８に示すテーブルのようなタイミングでバルブ駆動制御を行うことにより、残圧低減動作及び経路内洗浄剤排出動作を実現してもよい。具体的には、図４のテーブルのようなタイミングでまず残圧低減動作を行い、洗浄期間Ｐ２を終了させる。そして、このような洗浄期間Ｐ２の経過後、次いで制御装置３は、洗浄剤供給バルブ５１を閉状態に維持しつつ、エア供給バルブ６１及び残圧低減バルブ７１を閉状態から開状態に切り替える制御を行う。これにより、残圧低減経路２４内にエアが導入され、そこに残っていた洗浄剤がエアにより吹き飛ばされ、残圧低減経路２４内から洗浄剤が排出される。この後、制御装置３は、残圧低減バルブ７１を開状態に維持したまま、エア供給バルブ６１を開状態から閉状態に切り替える制御を行う。洗浄期間Ｐ２が終了して所定期間が経過した後、残圧低減バルブ７１を開状態から閉状態に切り替える制御を行い、経路内洗浄剤排出動作を終了させる。つまり、経路内洗浄剤排出制御は、塗装期間Ｐ１、Ｐ２を除く期間中であれば任意のタイミングで行うことができ、例えば図６のときのように洗浄期間Ｐ２の終了直前に行ってもよく、図７のときのように洗浄期間Ｐ２の途中で行ってもよく、あるいは図８のときのように洗浄期間Ｐ２の終了後（即ち洗浄期間Ｐ２と塗装期間Ｐ３とのインターバル期間）に行ってもよい。【００５３】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。【００５４】
本実施形態の回転霧化式塗装機１では、洗浄流体供給経路２１におけるチェック弁３１の上流側領域の残圧を低減させる残圧低減機構Ｚ１が設けられている。このため、残圧低減機構Ｚ１によって洗浄流体供給経路２１におけるチェック弁３１の上流側領域の残圧が低減される。その結果、上流側領域の圧力よりも付勢手段３４の付勢力のほうが相対的に大きくなる。よって、シール性の低いチェック弁３１を用いたとしても、洗浄流体供給経路２１が確実にシールされる。このため、塗装時における洗浄ノズル２６からの洗浄剤漏れが確実に防止され、それを原因とする塗装不具合の発生を防止することができる。
（２）本実施形態の回転霧化式塗装機１における残圧低減機構Ｚ１では、チェック弁３１の上流側領域に残留した洗浄流体が、逃がし経路２４を経由して逃がされる。その結果、塗装機本体１１から離れた位置にて残圧が解放される。ゆえに、上流側領域における残圧を確実に解放することができる。また、残留した洗浄流体が被塗物から離れた位置に逃がされるので、洗浄剤が被塗物に付着するリスクを最小限にすることができる。
（３）上記の残圧低減機構Ｚ１は、逃がし経路２４と洗浄流体供給経路２１との接続部位に設けられた残圧低減バルブ７１を含んで構成されている。そのため、残圧低減バルブ７１の開閉動作によって、残圧の解放を適時に行うことができる。
（４）上記の残圧低減機構Ｚ１では、洗浄剤供給バルブ５１、エア供給バルブ６１及び残圧低減バルブ７１が共通のマニホールドブロック８１上に設置されているので、これらバルブ５１、６１、７１を相互につなぐ配管を省略することができる。ゆえに、装置をコンパクトに構成することができる。
（５）本実施形態では、逃がし経路２４内の洗浄剤がエア供給経路２３からのエアを用いて圧送されることから、逃がし経路２４内に洗浄剤が溜まりにくい。このため、洗浄剤の通過抵抗の増大を未然に防ぐことができるとともに、溜まった洗浄剤の逆流を防止することができる。よって、長期にわたり残圧を確実に解放することができる。
（６）本実施形態の回転霧化式塗装機１は、バルブ類を駆動制御する制御装置を備えており、この制御装置が所定のタイミングで残圧低減制御及び経路内洗浄剤排出制御を行うように構成されている。従って、残圧低減制御及び経路内洗浄剤排出制御をそれぞれ好適なタイミングで確実に実行することができる。【００５５】
［第２の実施形態］【００５６】
次に、第２の実施形態の回転霧化式塗装機を図９に基づき詳細に説明する。【００５７】
上記第１の実施形態では、３つのバルブ５１、６１、７１を用いて残圧低減機構Ｚ１を構成した例を示したが、勿論これに限定されない。そこで、第２の実施形態では、２つのバルブ９１、１０１を用いて残圧低減機構Ｚ２を構成している。【００５８】
この残圧低減機構Ｚ２では、洗浄剤供給経路２２と洗浄流体供給経路２１との接続部位には、洗浄剤供給バルブ９１が設けられている。洗浄流体供給経路２１において洗浄剤供給バルブ９１の上流側部位には、エア供給バルブ１０１が設けられるとともに、そのエア供給バルブ１０１にはエア供給経路２３と逃がし経路２４とが接続されている。そして、洗浄剤供給バルブ９１及びエア供給バルブ１０１が、残圧低減バルブとしても機能するようになっている。【００５９】
本実施形態の洗浄剤供給バルブ９１はパイロットエアＰＡ１で駆動される三方弁であり、エア供給バルブ１０１はパイロットエアＰＡ２で駆動される三方弁である。なお、洗浄剤供給バルブ９１及びエア供給バルブ１０１は、上記実施形態の洗浄剤供給バルブ５１と多くの部分で構造が共通している。よってここでは、共通部分については同じ部材番号を付してその詳細な説明を割愛する一方、異なる部分を中心に説明する。【００６０】
洗浄剤供給バルブ９１は、１つのパイロットポート４４Ｃと、３つのポート（第１ポート４４Ａ、第２ポート４４Ｂ、第３ポート４４Ｄ）を備えており、弁体収容室５３は各ポート４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｄに対してそれぞれ連通している。リング状の弁座５９は、弁体収容室５３の上側面にも設けられており、この弁座５９に対して弁体５８の上端部が接離するようになっている。同様に、エア供給バルブ１０１は、１つのパイロットポート４５Ｃと、３つのポート（第１ポート４５Ａ、第２ポート４５Ｂ、第３ポート４５Ｄ）を備えており、弁体収容室５３は各ポート４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｄに対してそれぞれ連通している。リング状の弁座５９は、弁体収容室５３の上側面にも設けられており、この弁座５９に対して弁体５８の上端部が接離するようになっている。【００６１】
そして、この洗浄剤供給バルブ９１の場合、パイロットポート４４ＣにパイロットエアＰＡ１が導入されないときには、第１ポート４４Ａと第２ポート４４Ｂとの間が遮断されたクローズ状態となる。その一方で、第１ポート４４Ａと第３ポート４４Ｄとの間が連通されたオープン状態となる。これに対し、パイロットエアＰＡ１が導入されたときには、第１ポート４４Ａと第３ポート４４Ｄとの間が遮断されたクローズ状態となる。その一方で、第１ポート４４Ａと第２ポート４４Ｂとの間が連通されたオープン状態となる。また、このエア供給バルブ１０１の場合、パイロットポート４５ＣにパイロットエアＰＡ２が導入されないときには、第１ポート４５Ａと第２ポート４５Ｂとの間が遮断されたクローズ状態となる。その一方で、第１ポート４５Ａと第３ポート４５Ｄとの間が連通されたオープン状態となる。これに対し、パイロットエアＰＡ２が導入されたときには、第１ポート４５Ａと第３ポート４５Ｄとの間が遮断されたクローズ状態となる。その一方で、第１ポート４５Ａと第２ポート４５Ｂとの間が連通されたオープン状態となる。【００６２】
なお、洗浄剤供給バルブ９１の第１ポート４４Ａには洗浄流体供給経路２１が接続され、第２ポート４４Ｂには逆止弁ＣＫ１を介して洗浄剤供給経路２２が接続されている。また、エア供給バルブ１０１の第２ポート４５Ｂには逆止弁ＣＫ１を介してエア供給経路２３が接続され、第３ポート４５Ｄには逃がし経路２４が直接的に接続されている。【００６３】
このように構成された第２の実施形態の残圧低減機構Ｚ２を用いた場合であっても、例えば図４、図５のテーブルにて示したタイミングで残圧低減動作を行わせることが可能となる。【００６４】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。【００６５】
・上記第２の実施形態では、エア供給バルブ１０１は１種類のパイロットエアＰＡ２で駆動される三方弁を使用したが、例えばこれに代えて、２種類のパイロットエアで駆動される三方弁を使用することも可能である。具体的には、図９のエア供給バルブ１０１をノーマルオープン型の三方弁とすべく、パイロットポートを２つ設けて、ピストン５５の両端面に対してそれぞれパイロットエアが作用するような構造とする。このような三方弁を用いると、例えば、第１ポート４５Ａと第２ポート４５Ｂと第３ポート４５Ｄとの間が連通されたオープン状態とすることが可能となる。よって、このオープン状態のときに洗浄剤供給バルブ９１の第１ポート４４Ａと第３ポート４４Ｄとの間をクローズしておけば、洗浄剤供給バルブ９１を閉状態に維持しつつ、所定時間だけエア供給経路２３から逃がし経路２４にエアを供給することが可能となる。その結果、このように構成された残圧低減機構を用いた場合であっても、図６〜図８のテーブルにて示したタイミングで経路内洗浄剤排出制御を行わせることが可能となる。【００６６】
・上記第１、第２の実施形態では、塗装機本体１１はロボットアーム２の先端に支持されていたがこれに限定されるわけではなく、ロボットアーム２以外の支持体に支持されていてもよい。【００６７】
・上記第１、第２の実施形態では、弁体３２としてのボール、弁座３３及び付勢手段３４としてのコイルばねを有するチェック弁３１を用いたが、これに限定されない。つまり、受動的に作動するタイプのバルブを構成できるのであれば、ボール以外のものを弁体３２として用いてもよいほか、コイルばね以外のものを付勢手段３４として用いてもよい。【００６８】
・上記第１の実施形態では、各バルブ５１、６１、７１を共通のマニホールドブロック８１上に設置したがこれに限定されず、例えばバルブ５１、６１を共通のマニホールドブロック８１上に設置し、残圧低減バルブ７１はそれとは別の位置に設置するようにしてもよい。また、これら３つのバルブ５１、６１、７１同士をマニホールドブロック８１を用いずに互いに配管で流路的に接続しても勿論構わない。また、上記第２の実施形態における各バルブ９１、１０１を共通のマニホールドブロック８１上に設置して使用しても勿論よい。
【符号の説明】
【００６９】
１…回転霧化式塗装機
２…ロボットアーム
３…制御装置
１１…塗装機本体
１４…回転霧化頭
１６…中心軸
１７…（回転霧化頭の）背面
２１…洗浄流体供給経路
２２…洗浄剤供給経路
２３…エア供給経路
２４…逃がし経路
２６…洗浄ノズル
３１…チェック弁
３２…弁体
３３…弁座
３４…付勢手段
５１…洗浄剤供給バルブ
６１…エア供給バルブ
７１…残圧低減バルブ
８１…マニホールドブロック
９１…（残圧低減バルブの機能を有する）洗浄剤供給バルブ
１０１…（残圧低減バルブの機能を有する）エア供給バルブ
Ｅ１…経路末端
Ｅ２…経路始端
Ｚ１、Ｚ２…残圧低減機構
【図１】
2018154622.tif 000003
【図２】
2018154622.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018154622.tif 000007
【図６】
2018154622.tif 000008
【図７】
2018154622.tif 000009
【図８】
2018154622.tif 000010
【図９】
2018154622.tif 000011
【国際調査報告】
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2018154622.tif 000013
2018154622.tif 000014
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